自动化制造设计复习.docx

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自动化制造设计复习

自动化制造系统第1次作业

一、不定项选择题（有不定个选项正确，共15道小题）

1.自动化制造系统的由（）组成。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 数控加工设备

  （B） 物料储运装置

  （C） 计算机控制系统

  （D） 管理系统

正确答案：

ABC

解答参考：

2.自动化制造的意义是（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 缩短生产周期，提高生产率

  （B） 提高产品质量，提高经济效益

  （C） 降低劳动强度，提高劳动者的素质

  （D） 制造自动化的发展体现出一个国家的科技水平

正确答案：

ABCD

解答参考：

3.下列属于柔性自动化设备及系统的是（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 一般数控机床

  （B） 加工中心

  （C） 混合成组制造单元

  （D） 分布式数控系统DNC

正确答案：

ABCD

解答参考：

4.DNC系统的组成有（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） DNC控制计算机

  （B） 数据通讯系统

  （C） NC或CNC装置

  （D） 软件系统

正确答案：

ABCD

解答参考：

5.柔性制造系统FMS的组成有（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 数控加工设备

  （B） 自动化的物料及刀具储运系统

  （C） 辅助设备

  （D） 多级计算机组成的控制和管理系统。

正确答案：

ABCD

解答参考：

6.FMS控制系统的三级控制分别是（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 车间控制级

  （B） 单元控制级

  （C） 工作站控制级

  （D） 设备控制级。

正确答案：

BCD

解答参考：

7.柔性装配线的组成有（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 装配站

  （B） 物料输送装置

  （C） 检测站

  （D） 控制系统

正确答案：

ABD

解答参考：

8.自动化制造系统对加工设备的要求是（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 加工工序集中

  （B） 高柔性和高生产率

  （C） 对机床控制系统的要求

  （D） 有自保护装置和能力

正确答案：

ABCD

解答参考：

9.工件储运系统的主要控制装置是（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 自动化仓库控制装置

  （B） 随行托盘控制装置

  （C） 产品加工流程控制

  （D） 输送设备控制装置

正确答案：

ABD

解答参考：

10.零件分类成组方法大致可分为（）大类。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 编码分类法

  （B） 设备分析法

  （C） 加工精度分析法

  （D） 生产流程分析法两

正确答案：

AD

解答参考：

11.自动化立体仓库的主体由（）组成。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 货架

  （B） 巷道式堆垛起重机

  （C） 入（出）库工作台

  （D） 自动运进（出）及操作控制系统组成

正确答案：

ABCD

解答参考：

12.刀具管理设备的设备构成有（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 刀具准备车间

  （B） 刀具供给系统

  （C） 刀具运输系统

  （D） 刀具维修系统

正确答案：

ABC

解答参考：

13.AMS中各种计算机控制系统主要类型有（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 可编程序控制PLC

  （B） 计算机数字控制CNC

  （C） 分布式数字控制DNC

  （D） 多层计算机控制系统

正确答案：

ABCD

解答参考：

14.刀具磨损和破损的监测的方法有（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 时间分析法

  （B） 切削力法

  （C） 切削温度法

  （D） 噪声分析法

正确答案：

BCD

解答参考：

15.FMS主要特点有（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 系统自动化程度高，可以减少机床操作人员。

  （B） 由于配有质量检测和反馈控制装置，零件的加工质量很高。

  （C） 通用性差

  （D） 工序集中，可以有效减少生产面积。

正确答案：

ABD

解答参考：

三、主观题（共8道小题）

16. 什么是制造、制造系统？

参考答案：

答：

制造包括制造企业的产品设计、材料选择、制造生产、质量保证、管理和营销一系列有内在联系的运作和活动。

制造系统是产品生命周期的制造活动形式,即设计,制造,装配,市场乃至回收的全过程中硬件、软件、人及其组织形式构成的有机整体。

17. 自动化制造系统的分类是什么？

参考答案：

答：

18. 以FMS为例说明自动化制造系统的构成系统。

参考答案：

答：

加工系统：

组成FMS的自动化加工设备有数控机床、加工中心、车削中心等，也可能是柔性制造单元。

这些加工设备都是计算机控制的，加工零件的改变一般只需要改变数控程序，因而具有很高的柔性。

工件储运系统：

由工件库、工件运输设备和更换装置等组成。

工件库包括自动化立体仓库和托盘（工件）缓冲站。

工件运输设备包括各种传送带、运输小车、机器人或机械手等。

工件更换装置包括各种机器人或机械手、托盘交换装置等。

刀具储运系统：

由刀具库、刀具输送装置和交换机构等组成。

刀具库有中央刀库和机床刀库。

刀具输送装置有不同形式的运输小车、机器人或机械手。

刀具交换装置通常是指机床上的换刀机构，如换刀机械手。

FMS的控制系统：

采用计算机多层控制，通常是三层控制，即单元层、工作站层和设备层。

检侧与监控系统：

能集成各种检测信息、能与系统各组成部分的控制器有机集成、能与自动化制造系统的控制程序一起协调系统的运行。

19. 成组工艺的实施步骤是什么？

参考答案：

答：

产品零件按零件分类编码系统进行分组分类；制订零件的成组加工工艺过程；设计成组工艺装备；建造成组加工生产线，设计成组输送装置、成组装卸装置和仓库等。

20. 自动化立体仓库的组成是什么？

参考答案：

答：

库房、货架、堆垛起重机、外围输送设备、自动控制装置

21. 举例说明刀具储存策略。

参考答案：

答：

优点：

1）有备用刀具组（其它机床上有相同的刀具组，可作为备用）；2）有备用机床（某机床发生故障时，它的任务可直接由其它机床承担）；3）刀具传送系统简单（无中央刀库，只需将刀具输送并装入机床刀库即可）。

缺点：

1）需要有一组以上的相同刀具，刀具需求量大。

2）NC程序存储在每台机床中，占用存储单元多；3）要求机床刀库的容量大。

优缺点：

1）有备用刀具；2）没有备用机床。

优点：

1）有备用刀具组；2）每个NC程序只储存在一台机床中；3）对机床刀具库容量的要求低；4）更换机床刀库中的刀具就可形成备用机床。

缺点：

需要有较复杂的刀具储存和管理系统。

22. 数控机床要求是什么？

参考答案：

答：

柔性高，自动化程度高，加工精度高、质量稳定，生产效率较高，具有刀具寿命管理功能，具有通信功能。

23. 自动化制造系统总体设计的主要内容是什么？

参考答案：

答：

确定加工对象的类型及范围；对所确定的加工对象进行工艺分析、制定加工方案；建立系统的功能模型和信息模型；确定设备类型及配置，进行系统总体平面布局设计；确定物流系统方案、控制系统方案、质量控制及监控方案；计算机通信网络及数据库管理系统设计；辅助装置的确定；对系统配置及运行方案进行计算机仿真以确定最佳方案；对系统进行可靠性分析；对系统进行风险分析和经济效益评估等。

自动化制造系统第2次作业

一、不定项选择题（有不定个选项正确，共15道小题）

1.多级DNC结构中间级的主要作用是（）[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 自动编程、系统管理

  （B） 分配加工任务及一些统计信息和系统状态信息的反馈。

  （C） 实现机床各坐标轴的运动及有关辅助功能的协调工作

  （D） 生产计划制定

正确答案：

B

解答参考：

2.FMC的基本控制功能包括（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 单元中各加工设备的任务管理与调度。

  （B） 分配加工任务

  （C） 单元内物流设备的管理与调度。

  （D） 刀具系统的管理。

正确答案：

ACD

解答参考：

3.组成FMS的自动化加工设备可以是（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 有数控机床

  （B） 加工中心

  （C） 车削中心

  （D） 也可能是柔性制造单元。

正确答案：

ABCD

解答参考：

4.柔性制造线主要适用于（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 品种变化不大的中批和大批量生产

  （B） 品种变化不大的小批量生产

  （C） 品种变化较大的中批和大批量生产

  （D） 品种变化较大的小批量生产

正确答案：

A

解答参考：

5.（）是目前最高级别的自动化制造系统[不选全或者选错，不算完成]

  （A） FMS

  （B） FML

  （C） FMC

  （D） CIMS

正确答案：

D

解答参考：

6.CNC和机床本体的联系环节是（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 输入/输出设备

  （B） CNC装置

  （C） 伺服单元

  （D） 驱动装置

正确答案：

C

解答参考：

7.（）把指令信号变为机械运动，驱动机床运动。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 输入/输出设备

  （B） CNC装置

  （C） 伺服单元

  （D） 驱动装置

正确答案：

D

解答参考：

8.按有无检测装置，CNC系统可分为（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 开环数控系统和半闭环数控系统

  （B） 开环数控系统和闭环数控系统

  （C） 闭环数控系统和半闭环数控系统

  （D） 以上都不是

正确答案：

AB

解答参考：

9.柔性较大的AMS系统，其工件输送设备一般是（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 输送机

  （B） 运输小车

  （C） 手工运输

  （D） 没有运输设备

正确答案：

B

解答参考：

10.工业机器人按照按结构形式分类，可以分为（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 直角坐标机器人

  （B） 圆坐标机器人

  （C） 球坐标机器人

  （D） 关节机器人

正确答案：

ABCD

解答参考：

11.加工中心要求产生的切屑形式是（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） C形屑

  （B） 长条屑

  （C） 长螺卷屑

  （D） 短螺卷屑

正确答案：

AC

解答参考：

12.切屑的排除方法有（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 靠重力或刀具回转离心力将切屑甩出

  （B） 用大流量冷却液将切屑冲走

  （C） 采用压缩空气吹屑

  （D） 采用真空吸屑

正确答案：

ABCD

解答参考：

13.AMS控制系统信息控制的基本功能是（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 数据分配功能

  （B） 控制与协调功能

  （C） 决策与优化功能

  （D） 操作支持功能

正确答案：

ABCD

解答参考：

14.OSI网络通信模型的第4、5、6、7层分别是（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 传输层、会话层、应用层和表示层

  （B） 会话层、传输层、表示层和应用层

  （C） 传输层、会话层、表示层和应用层

  （D） 传输层、表示层、会话层和应用层

正确答案：

C

解答参考：

15.工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络属于（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 串行总线

  （B） 现场总线

  （C） 局域网

  （D） 并行总线

正确答案：

B

解答参考：

三、主观题（共8道小题）

16. FMS刀具运储系统的主要职能是什么？

参考答案：

答：

是负责刀具的运输、存储和管理，适时地向加工单元提供所需的刀具，监控管理刀具的使用，及时取走已报废或刀具寿命已耗尽的刀具，在保证正常生产的同时，最大程度地降低刀具成本。

17. 试述成组技术的原理。

参考答案：

答：

成组技术（GroupTechnology,GT）就是将企业生产的多种产品、部件和零件按照特定的相似准则分类归族，并在分类的基础上组织产品生产的各个环节，从而实现产品设计、制造工艺和生产管理的合理化。

18. 对零件族进行工艺分析的内容是什么？

参考答案：

答：

1）零件类型零件类型不同，其加工用的机床及其相应设施也不一样。

2）零件尺寸大小由于被加工零件的尺寸大小影响到机床的规格，而每一种规格的机床都有一定的经济加工范围。

3）加工精度进入自动化制造系统加工的零件应有一定的精度限制，精度太低不经济，精度太高，对加工效率和成本影响很大。

一般认为，自动化制造系统加工IT7级左右精度的零件最为经济。

4）材料硬度材料硬度太高。

刀具磨损加快；硬度太低，会产生粘刀现象，断屑困难。

材料性能接近。

5）装夹次数一个零件多次装夹，相当于多个不同的进线零件，造成零件频繁进出系统，影响加工效率和增加调度难度。

如果一个零件必须装夹2次以上，可认为不宜进入自动化制造系统加工；或者降低系统的自动化程度，增加人工干预，增加普通机床的数量等。

6）生产批量自动化制造系统最适于多品种、中小批量的零件加工，只有如此，才更能体现出系统加工的经济性。

有用于批量较大的生产的趋势。

19. 自动化制造系统控制系统的任务是什么？

参考答案：

答：

各种设备的自动控制；生产计划调度管理；制造质量控制；信息与通信管理；系统状态监控等。

20. FMS单元控制系统输入和输出的信息由哪些？

参考答案：

答：

1）计算机辅助生产管理信息：

生产作业计划、物料需求计划、设备能力需求计划。

2）计算机辅助工艺规程设计信息：

工艺计划信息、零件制造参数、刀具需求信息、零件数控加工程序。

3）单元控制系统状态信息：

数控加工设备、数控测量设备、零件清洗设备、物料自动运储系统、刀具自动运储系统。

21. FMS单元控制系统软件包含的主要系统及其功能是什么？

参考答案：

答：

1）生产管理子系统：

生产调度；作业优化；运行仿真2）运行控制子系统：

物料流动控制与协调；设备运行控制与协调3）数据管理子系统：

物料数据管理；基本数据管理；工艺数据管理；资源维护管理4）质量保证子系统：

质量监控；物料识别；故障诊断；质量管理

22. FMS工件储运系统的组成是什么？

参考答案：

答：

FMS工件储运系统由工件库、工件运输设备和更换装置等组成。

工件库包括自动化立体仓库和托盘（工件）缓冲站。

工件运输设备包括各种传送带、运输小车、机器人或机械手等;工件更换装置包括各种机器人或机械手、托盘交换装置等。

23. 请说明自动化制造系统的主要概念。

参考答案：

答：

由一定范围的被加工对象、一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体。

在人和计算机控制系统的共同作用下，接受外部信息、能源、和原材料等，实现一定程度的自动化制造过程，完成产品的生产。

自动化制造系统第3次作业

一、不定项选择题（有不定个选项正确，共15道小题）

1.成组技术中，常用的编码分类方法有（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 特征码位法

  （B） 码域法

  （C） 码位法

  （D） 特征位码域法

正确答案：

ABD

解答参考：

2.生产流程分析通常包含（）方面内容。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 工厂流程分析

  （B） 车间流程分析

  （C） 单元流程分析

  （D） 单台设备流程分析

正确答案：

ABCD

解答参考：

3.用于FMS的物料存储装置主要是（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 立体仓库

  （B） 水平回转式自动料架

  （C） 垂直回转式自动料架

  （D） 缓冲料架

正确答案：

ABCD

解答参考：

4.刀具储存策略的主要类型是（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 只有机床刀库

  （B） 除了机床刀库，另设中央刀库

  （C） 只有中央刀库

  （D） 不使用刀库

正确答案：

AB

解答参考：

5.自动化制造系统的检测与监控系统主要组成是（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 系统运行状态检测监控

  （B） 加工过程检测监控

  （C） 生产计划监控

  （D） 库存状态监控

正确答案：

AB

解答参考：

6.系统的主要性质有（）[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 目的性

  （B） 整体性

  （C） 集成性

  （D） 层次性

正确答案：

ABCD

解答参考：

7.制造自动化的功能目标有（）[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 时间

  （B） 质量

  （C） 成本

  （D） 环境友善

正确答案：

ABCD

解答参考：

8.制造规模类型有（）[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 大规模制造

  （B） 大批量制造

  （C） 多品种小批量制造

  （D） 单件制造

正确答案：

ABCD

解答参考：

9.自动化制造技术的内容包括（）[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 数控技术

  （B） 工业机器人技术

  （C） 柔性制造技术

  （D） 智能制造技术

正确答案：

ABCD

解答参考：

10.自动化制造系统的输入内容有（）[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 信息

  （B） 能源

  （C） 原材料

  （D） 资金

正确答案：

ABCD

解答参考：

11.自动化制造系统的组成有（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 具有一定技术水平和决策能力的人

  （B） 一定范围的被加工对象

  （C） 信息流及控制系统

  （D） 物料流及处理系统

正确答案：

ABCD

解答参考：

12.自动化制造系统加工设备包括（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 数控机床

  （B） 加工中心

  （C） 车削中心

  （D） 柔性组合机床

正确答案：

ABCD

解答参考：

13.物流系统是对（）等物料实施运送和装卸工作的物料流动系统[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 毛坯

  （B） 工件

  （C） 夹具

  （D） 刀具

正确答案：

ABCD

解答参考：

14.物流系统结构有（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 传送带

  （B） 有轨小车

  （C） 无轨小车

  （D） 搬运机器人

正确答案：

ABCD

解答参考：

15.刚性自动线和刚性加工系统的限制因素有（）。

[不选全或者选错，不算完成]

  （A） 加工对象

  （B） 工艺过程

  （C） 工序内容

  （D） 生产节拍

正确答案：

ABCD

解答参考：

三、主观题（共9道小题）

16. FMS刀具运储系统的主要职能是什么？

参考答案：

答：

是负责刀具的运输、存储和管理，适时地向加工单元提供所需的刀具，监控管理刀具的使用，及时取走已报废或刀具寿命已耗尽的刀具，在保证正常生产的同时，最大程度地降低刀具成本。

17. 试述成组技术的原理。

参考答案：

答：

成组技术（GroupTechnology,GT）就是将企业生产的多种产品、部件和零件按照特定的相似准则分类归族，并在分类的基础上组织产品生产的各个环节，从而实现产品设计、制造工艺和生产管理的合理化。

18. 对零件族进行工艺分析的内容是什么？

参考答案：

答：

1）零件类型零件类型不同，其加工用的机床及其相应设施也不一样。

2）零件尺寸大小由于被加工零件的尺寸大小影响到机床的规格，而每一种规格的机床都有一定的经济加工范围。

3）加工精度进入自动化制造系统加工的零件应有一定的精度限制，精度太低不经济，精度太高，对加工效率和成本影响很大。

一般认为，自动化制造系统加工IT7级左右精度的零件最为经济。

4）材料硬度材料硬度太高。

刀具磨损加快；硬度太低，会产生粘刀现象，断屑困难。

材料性能接近。

5）装夹次数一个零件多次装夹，相当于多个不同的进线零件，造成零件频繁进出系统，影响加工效率和增加调度难度。

如果一个零件必须装夹2次以上，可认为不宜进入自动化制造系统加工；或者降低系统的自动化程度，增加人工干预，增加普通机床的数量等。

6）生产批量自动化制造系统最适于多品种、中小批量的零件加工，只有如此，才更能体现出系统加工的经济性。

有用于批量较大的生产的趋势。

19. 自动化制造系统控制系统的任务是什么？

参考答案：

答：

各种设备的自动控制；生产计划调度管理；制造质量控制；信息与通信管理；系统状态监控等。

20. FMS单元控制系统输入和输出的信息由哪些？

参考答案：

答：

1）计算机辅助生产管理信息：

生产作业计划、物料需求计划、设备能力需求计划。

2）计算机辅助工艺规程设计信息：

工艺计划信息、零件制造参数、刀具需求信息、零件数控加工程序。

3）单元控制系统状态信息：

数控加工设备、数控测量设备、零件清洗设备、物料自动运储系统、刀具自动运储系统。

21. FMS单元控制系统软件包含的主要系统及其功能是什么？

参考答案：

答：

1）生产管理子系统：

生产调度；作业优化；运行仿真2）运行控制子系统：

物料流动控制与协调；设备运行控制与协调3）数据管理子系统：

物料数据管理；基本数据管理；工艺数据管理；资源维护管理4）质量保证子系统：

质量监控；物料识别；故障诊断；质量管理

22. 刚性自动生产线的特点是什么？

参考答案：

答：

1）生产效率高，是少品种，大量生产必不可少的加工设备。

2）有效缩短生产周期，取消半成品的中间库存，缩短物料流程，减少生产面积，改善劳动条件，便于管理。

3）投资大，系统调整周期长，更换产品不方便。

23. 工件储运系统在AMS中的作用是什么？

参考答案：

答：

将被加工零件按系统的要求输送到所需要的设备进行加工或处理，对暂时不需要加工的工件进行有效的存储和管理，使其不仿碍其它工件的流动，对已加工完成的件要送出系统或送入仓库等。

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